JP5154124B2 - Plasma processing equipment - Google Patents

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Description

本発明は、プラズマ処理装置に関し、特に、直流電源に接続された電極を有するプラズマ処理装置に関する。   The present invention relates to a plasma processing apparatus, and more particularly to a plasma processing apparatus having an electrode connected to a DC power source.

基板としてのウエハが収容される収容室と、該収容室内に配置され且つ高周波電源に接続された下部電極と、該下部電極と対向するように配置された上部電極とを備える平行平板型のプラズマ処理装置が知られている。このプラズマ処理装置では、収容室内に処理ガスが導入され且つ収容室内に高周波電力が供給される。また、ウエハが収容室内に収容されて下部電極に載置されたときに、導入された処理ガスを高周波電力によってプラズマを発生させ、該プラズマ等によってウエハにプラズマ処理、例えば、エッチング処理を施す。   A parallel plate type plasma comprising: a storage chamber for storing a wafer as a substrate; a lower electrode disposed in the storage chamber and connected to a high frequency power source; and an upper electrode disposed to face the lower electrode Processing devices are known. In this plasma processing apparatus, a processing gas is introduced into the accommodation chamber and high-frequency power is supplied into the accommodation chamber. Further, when the wafer is accommodated in the accommodation chamber and placed on the lower electrode, plasma is generated from the introduced processing gas by high-frequency power, and the wafer is subjected to plasma processing, for example, etching processing.

近年、プラズマ処理性能向上を目的として、上部電極を直流電源に接続して収容室内に直流電圧を印加するプラズマ処理装置が開発されている。収容室内に直流電圧を印加するためには、収容室内に表面が露出する、収容室内に印加された直流電圧のグランド電極(以下、単に「グランド電極」という)を設ける必要がある。ところが、反応性の処理ガスを用いてプラズマ処理を行う場合、グランド電極の表面に反応生成物(デポ)が付着してデポ膜が形成されることがある。   In recent years, for the purpose of improving plasma processing performance, a plasma processing apparatus has been developed in which an upper electrode is connected to a DC power source and a DC voltage is applied to a storage chamber. In order to apply a DC voltage to the storage chamber, it is necessary to provide a ground electrode (hereinafter simply referred to as “ground electrode”) of the DC voltage applied to the storage chamber, the surface of which is exposed in the storage chamber. However, when plasma processing is performed using a reactive processing gas, a reaction product (depot) may adhere to the surface of the ground electrode to form a deposition film.

デポ膜は絶縁性であるため、上部電極からグランド電極への直流電流が阻害されて収容室内に直流電圧を印加することが不可能となり、その結果、収容室内におけるプラズマが不安定な状態に陥り、若しくはプラズマ処理特性が変化することがある。   Since the deposition film is insulative, the direct current from the upper electrode to the ground electrode is obstructed, making it impossible to apply a direct current voltage into the storage chamber, resulting in an unstable plasma in the storage chamber. Or, plasma processing characteristics may change.

これに対応して、本発明者は、実験を通じて、デポ膜形成の主因はプラズマ中の陽イオンであること、及びプラズマ処理装置内の構成部品が形成する隅部近傍には陽イオンが少ないという知見を得、該知見に基づいて、隅部近傍にグランド電極を配置することにより、該グランド電極の表面にデポ膜等が形成されるのを抑制することを提唱した(例えば、特許文献1参照。)。
特願2006−081352号明細書
Correspondingly, the inventor has shown through experiments that the main cause of deposition film formation is cations in the plasma and that there are few cations near the corners formed by the components in the plasma processing apparatus. Based on this knowledge, it was proposed to suppress the formation of a deposition film or the like on the surface of the ground electrode by arranging the ground electrode in the vicinity of the corner (see, for example, Patent Document 1). .)
Japanese Patent Application No. 2006-081352

しかしながら、例え、隅部近傍にグランド電極を配置したとしても、グランド電極は依然として収容室内に露出したままなので、多少の陽イオンはグランド電極に到達してグランド電極の表面にデポ膜を形成する。該デポ膜はゆっくり形成されるため、直ちに収容室内へ直流電圧を印加できなくなる訳ではないが、例えば、プラズマ処理の積算時間が70時間を経過すると、収容室内を流れる直流電流の値は1.43Aから1.33Aまで低下することが本発明者によって確認されている。該直流電流の値の低下はプラズマ処理特性の変化を招くという問題がある。   However, even if the ground electrode is arranged near the corner, the ground electrode is still exposed in the accommodation chamber, so that some cations reach the ground electrode and form a deposition film on the surface of the ground electrode. Since the deposition film is slowly formed, it is not impossible to immediately apply a DC voltage to the accommodation chamber. For example, when the accumulated time of the plasma treatment passes 70 hours, the value of the DC current flowing through the accommodation chamber is 1. It has been confirmed by the present inventor that the voltage drops from 43A to 1.33A. There is a problem that a decrease in the value of the direct current causes a change in plasma processing characteristics.

本発明の目的は、収容室内を流れる直流電流の値の低下を長時間に亘って抑制することができるプラズマ処理装置を提供することにある。   The objective of this invention is providing the plasma processing apparatus which can suppress the fall of the value of the direct current which flows through a storage chamber over a long time.

上記目的を達成するために、請求項1記載のプラズマ処理装置は、基板を収容してプラズマ処理を施す収容室と、前記収容室内に配置され、前記基板を載置する載置台と、通気穴を有し、前記載置台の下側外周に配置されて前記収容室を処理空間と排気空間とに仕切る排気プレートと、前記載置台設けられ、高周波電力供給され第1の電極と、前記載置台に載置された基板と対向するように前記収容室の上壁に設けられ、直流電圧印加され第2の電極と、前記第1の電極の下部を覆うように前記処理空間に配置される、前記第2の極に対するグランド電極と、前記収容室内を排気する排気装置とを備えるプラズマ処理装置であって、前記処理空間において前記通気穴へ向かう排気の流れに沿い、該排気の流れ前記グランド電極の間に介在し、且つ前記グランド電極との間に断面が長尺状の溝状空間が該長尺状の断面の短辺が前記排気の流れの上流に向けて開口して形成されるように前記収容室内に配置される遮蔽部材を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a plasma processing apparatus according to claim 1, a storage chamber for storing a substrate and performing plasma processing, a mounting table disposed in the storage chamber for mounting the substrate, and a vent hole the a, a processing space the housing chamber is disposed below the outer periphery of the mounting table and an exhaust plate that partitions into an exhaust space, provided in the mounting table, a first electrode high-frequency power Ru is supplied, provided on the upper wall of the housing chamber so as to face the substrate placed on the mounting table, and a second electrode to which a DC voltage is Ru is applied, the processing space so as to cover the lower portion of the first electrode It is disposed, and the second conductive ground electrode against the electrode, a plasma processing apparatus and an exhaust device for exhausting the housing chamber, along the flow of exhaust toward said vent hole in said processing space , said the flow of the exhaust ground electrode Interposed between, and in cross-section toward the short side upstream of the flow of the exhaust of the elongated groove-shaped space is shaped the long continuous section Ru is formed opening between the ground electrode As described above, a shielding member disposed in the storage chamber is provided.

請求項2記載のプラズマ処理装置は、基板を収容してプラズマ処理を施す収容室と、前記基板を載置し、導電体部に高周波電圧が供給されることで前記収容室内の処理空間に高周波電力を供給する第1の電極と、前記第1の電極に対向して配置され、直流電圧が印加される第2の電極と、前記処理空間からガスを前記収容室の外へ排気する流路を前記収容室の側壁と前記第1の電極の側壁とにより形成する排気流路と、前記第1の電極の下方を覆うように前記排気流路に配置され、前記第2の電極に印加された直流電圧に対するグランド電極とを備えプラズマ処理装置であって、前記グランド電極と間に溝状空間が形成されるように前記グランド電極を囲う遮蔽部材を備え、前記溝状空間は前記排気の流れの上流に向けて開口することを特徴とする。 The plasma processing apparatus according to claim 2 , wherein the substrate is accommodated to perform plasma processing, and the substrate is placed, and a high-frequency voltage is supplied to the conductor portion, whereby the processing space in the accommodation chamber has a high frequency. A first electrode for supplying electric power; a second electrode disposed opposite to the first electrode to which a DC voltage is applied; and a flow path for exhausting gas from the processing space to the outside of the storage chamber Is disposed in the exhaust passage so as to cover the lower side of the first electrode and the exhaust passage formed by the sidewall of the storage chamber and the sidewall of the first electrode, and is applied to the second electrode. A plasma processing apparatus including a ground electrode for a direct current voltage, the plasma processing apparatus including a shielding member that surrounds the ground electrode so that a groove-like space is formed between the ground electrode, and the groove-like space is a flow of the exhaust gas. characterized in that the opening towards the upstream To.

請求項記載のプラズマ処理装置は、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置において、前記溝状空間の開口部側における前記遮蔽部材の端部は、前記開口部側における前記グランド電極の端部よりも前記排気の流れに沿って突出することを特徴とする。
請求項7記載のプラズマ処理装置は、請求項6記載のプラズマ処理装置において、前記開口部側における前記遮蔽部材の端部の、前記開口部側における前記グランド電極の端部に対する突出量は3mm以下であることを特徴とする。
The plasma processing apparatus according to claim 6 is the plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 5 , wherein an end of the shielding member on the opening side of the groove-shaped space is on the opening side. It protrudes along the flow of the exhaust gas from the end of the ground electrode.
The plasma processing apparatus according to claim 7 is the plasma processing apparatus according to claim 6, wherein an amount of protrusion of the end portion of the shielding member on the opening side with respect to the end portion of the ground electrode on the opening side is 3 mm or less. It is characterized by being.

請求項記載のプラズマ処理装置は、基板を収容してプラズマ処理を施す収容室と、前記収容室内に配置され、前記基板を載置する載置台と、前記載置台に設けられ、高周波電力が供給される第1の電極と、前記載置台に載置された基板と対向するように前記収容室の上壁に設けられ、直流電圧が印加される第2の電極と、前記収容室内に設けられた構成部品の表面に露出する、前記第2の電極に対するグランド電極と、前記収容室内を排気する排気装置とを備えるプラズマ処理装置であって、前記収容室内において、前記構成部品の表面に沿い且つ前記グランド電極との間に断面が長尺状の溝状空間が該長尺状の断面の短辺が前記排気の流れの上流に向けて開口して形成されるように配置される遮蔽部材を備えることを特徴とする。 A plasma processing apparatus according to claim 8 is provided in a storage chamber for storing a substrate and performing plasma processing, a mounting table disposed in the storage chamber and mounting the substrate, and provided in the mounting table. A first electrode to be supplied; a second electrode provided on an upper wall of the accommodation chamber so as to face the substrate placed on the mounting table; and a second electrode to which a DC voltage is applied; and provided in the accommodation chamber A plasma processing apparatus, comprising: a ground electrode for the second electrode exposed on a surface of a configured component; and an exhaust device for exhausting the chamber. The plasma processing apparatus includes a surface along the surface of the component in the chamber. A shielding member is disposed so that a groove-like space having a long cross section is formed between the ground electrode and a short side of the long cross section that is open toward the upstream of the flow of the exhaust gas. It is characterized by providing .

請求項9記載のプラズマ処理装置は、請求項1乃至8のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置において、前記溝状空間を形成する前記グランド電極及び前記遮蔽部材の間の間隙は0.5mmよりも大きいことを特徴とする。
請求項10記載のプラズマ処理装置は、請求項9記載のプラズマ処理装置において、前記間隙は2.5mm以上且つ5.0mm以下であることを特徴とする。
請求項11記載のプラズマ処理装置は、請求項10記載のプラズマ処理装置において、前記間隙は3.5mm以上であることを特徴とする。
請求項12記載のプラズマ処理装置は、請求項1乃至11のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置において、前記溝状空間の断面におけるアスペクト比は3.0以上であることを特徴とする。
The plasma processing apparatus according to claim 9 is the plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein a gap between the ground electrode forming the groove-like space and the shielding member is 0.5 mm. It is characterized by being larger than.
The plasma processing apparatus according to claim 10 is the plasma processing apparatus according to claim 9, wherein the gap is 2.5 mm or more and 5.0 mm or less.
The plasma processing apparatus according to claim 11 is the plasma processing apparatus according to claim 10, wherein the gap is 3.5 mm or more.
The plasma processing apparatus according to claim 12 is the plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 11 , wherein an aspect ratio in a cross section of the groove-shaped space is 3.0 or more.

請求項13記載のプラズマ処理装置は、基板を収容してプラズマ処理を施す収容室と、前記収容室内に設けられ、前記基板を載置するサセプタと、前記サセプタに対向して配置されたシャワーヘッドと、前記サセプタに備えられ、高周波電力が供給される第1の電極と、前記シャワーヘッドに備えられ、直流電圧が印加される第2の電極と、前記収容室の内側壁と前記サセプタの側面との間に形成された排気流路と、前記排気流路内に配置され、前記第2の電極に対するグランド電極と、前記排気流路を通じて前記収容室内のガスを外部へ排気する排気装置とを備えるプラズマ処理装置であって、前記排気流路内での排気の流れと前記グランド電極との間に介在する遮蔽部材を備え、前記遮蔽部材は、前記グランド電極との間に所定間隙を置いて配置され、前記排気流れ方向における高さがグランド電極よりも高いことを特徴とする。 14. The plasma processing apparatus according to claim 13 , wherein a storage chamber for storing a substrate and performing plasma processing, a susceptor provided in the storage chamber for mounting the substrate, and a shower head disposed opposite to the susceptor. A first electrode provided in the susceptor to which high-frequency power is supplied; a second electrode provided in the shower head to which a DC voltage is applied; an inner wall of the housing chamber; and a side surface of the susceptor An exhaust passage formed between the exhaust passage, a ground electrode for the second electrode, and an exhaust device for exhausting the gas in the storage chamber to the outside through the exhaust passage. A plasma processing apparatus comprising: a shielding member interposed between the exhaust flow in the exhaust flow path and the ground electrode; and the shielding member places a predetermined gap between the ground electrode. Disposed Te, height in the exhaust flow direction is equal to or higher than the ground electrode.

請求項1記載のプラズマ処理装置によれば、直流電圧が印加されて直流電流が流れる収容室内において、遮蔽部材が、排気の流れに沿い、該排気の流れ及びグランド電極の間に介在し、且つグランド電極との間に断面が長尺状の溝状空間を形成するように配置される。収容室内においてプラズマは排気の流れに沿って分布し、陽イオンは該プラズマからグランド電極を含む構成部品に向けて移動するが、遮蔽部材は排気の流れ及びグランド電極の間に介在するため、該遮蔽部材は移動する陽イオンからグランド電極を遮蔽する。また、プラズマ中のラジカルは部材に付着しやすいため、該ラジカルは断面が長尺状の溝状空間の開口部近傍における両壁面に付着し、溝状空間には殆ど進入しない。したがって、溝状空間におけるグランド電極には陽イオンやラジカルが到達せず、その結果、該グランド電極には長時間に亘って陽イオンやラジカルに起因するデポ膜が形成されることがない。一方、プラズマ中の電子は自在に移動するため、溝状空間に進入してグランド電極に到達する。以上より、長時間に亘って電子のグランド電極への到達を維持することができ、もって、収容室内を流れる直流電流の値の低下を長時間に亘って抑制することができる。   According to the plasma processing apparatus of claim 1, the shielding member is disposed along the flow of the exhaust and between the flow of the exhaust and the ground electrode in the accommodating chamber in which the direct current is applied and the direct current flows. A groove-shaped space having a long cross section is formed between the ground electrode and the ground electrode. In the storage chamber, the plasma is distributed along the flow of the exhaust gas, and the positive ions move from the plasma toward the components including the ground electrode, but the shielding member is interposed between the exhaust flow and the ground electrode, The shielding member shields the ground electrode from moving cations. Further, since radicals in the plasma easily adhere to the member, the radicals adhere to both wall surfaces in the vicinity of the opening of the groove-like space having a long cross section, and hardly enter the groove-like space. Therefore, cations and radicals do not reach the ground electrode in the groove-like space, and as a result, no deposit film due to cations or radicals is formed on the ground electrode for a long time. On the other hand, since electrons in the plasma move freely, they enter the groove-like space and reach the ground electrode. As described above, it is possible to maintain the arrival of electrons at the ground electrode for a long time, and thus it is possible to suppress a decrease in the value of the direct current flowing through the accommodation chamber for a long time.

請求項記載のプラズマ処理装置によれば、溝状空間を形成するグランド電極及び遮蔽部材の間の間隙は0.5mmよりも大きい。通常、プラズマと構成部品の間に存在するシースの厚さは0.5mm程度であるため、上記間隙を0.5mmより大きくすると、溝状空間における開口部はプラズマと対向することができる。これにより、プラズマから開口部を介したグランド電極への電子の移動を行うことができるため、収容室内へ直流電流を確実に流すことができる。 According to the plasma processing apparatus of the ninth aspect, the gap between the ground electrode forming the groove-like space and the shielding member is larger than 0.5 mm. Usually, since the thickness of the sheath existing between the plasma and the component is about 0.5 mm, when the gap is larger than 0.5 mm, the opening in the groove-like space can face the plasma. Thus, electrons can be moved from the plasma to the ground electrode through the opening, and thus a direct current can be reliably passed into the accommodation chamber.

請求項10記載のプラズマ処理装置によれば、溝状空間を形成するグランド電極及び遮蔽部材の間の間隙は2.5mm以上且つ5.0mm以下であるため、溝状空間へのラジカルの進入を防止しつつ、該溝状空間への電子の進入は阻害しない。したがって、収容室内を流れる直流電流の値の低下を長時間に亘って確実に抑制することができる。 According to the plasma processing apparatus of claim 10, since the gap between the ground electrode forming the groove-like space and the shielding member is 2.5 mm or more and 5.0 mm or less, radicals enter the groove-like space. While preventing, the penetration | invasion of the electron to this groove-shaped space is not inhibited. Therefore, it is possible to reliably suppress a decrease in the value of the direct current flowing through the accommodation chamber over a long period of time.

請求項11記載のプラズマ処理装置によれば、溝状空間を形成するグランド電極及び遮蔽部材の間の間隙は3.5mm以上であるため、溝状空間の開口部が広くなり、溝状空間へ電子が円滑に進入することができ、プラズマの揺れの発生を防止することができる。 According to the plasma processing apparatus of the eleventh aspect, since the gap between the ground electrode forming the groove-like space and the shielding member is 3.5 mm or more, the opening of the groove-like space becomes wide, and the groove-like space is formed. Electrons can smoothly enter, and plasma oscillation can be prevented.

請求項12記載のプラズマ処理装置によれば、溝状空間の断面におけるアスペクト比は3.0以上であるため、ラジカルは断面が長尺状の溝状空間の奥方へ進入する前に、該溝状空間の開口部近傍における両壁面に付着する。その結果、ラジカルは溝状空間の奥方には進入せず、もって、グランド電極の全面がデポ膜で覆われるのを長期間に亘って防止することができる。 According to the plasma processing apparatus of claim 12, since the aspect ratio in the cross section of the groove-like space is 3.0 or more, the radicals enter the groove before entering the depth of the groove-like space having a long cross section. It adheres to both wall surfaces in the vicinity of the opening of the space. As a result, radicals do not enter the interior of the groove-like space, and thus it is possible to prevent the entire surface of the ground electrode from being covered with the deposition film for a long period of time.

請求項6記載のプラズマ処理装置によれば、溝状空間の開口部側における遮蔽部材の端部は、開口部側におけるグランド電極の端部よりも排気の流れに沿って突出するため、開口部から溝状空間へ進入しようとするラジカルを遮蔽部材へ積極的に付着させることができる。その結果、グランド電極がデポ膜で覆われるのを長期間に亘って防止することができる。   According to the plasma processing apparatus of claim 6, since the end of the shielding member on the opening side of the groove-like space protrudes along the flow of exhaust gas from the end of the ground electrode on the opening side, the opening It is possible to positively attach radicals that are about to enter the groove-like space from the shielding member. As a result, it is possible to prevent the ground electrode from being covered with the deposition film over a long period of time.

請求項7記載のプラズマ処理装置によれば、開口部側における遮蔽部材の端部の、開口部側におけるグランド電極の端部に対する突出量は3mm以下であるため、遮蔽部材の突出部が溝状空間への電子の進入を阻害するのを抑制することができ、もって、プラズマの揺れの発生を防止することができる。   According to the plasma processing apparatus of the seventh aspect, since the protruding amount of the end portion of the shielding member on the opening side with respect to the end portion of the ground electrode on the opening side is 3 mm or less, the protruding portion of the shielding member has a groove shape. It is possible to suppress the inhibition of the entry of electrons into the space, thereby preventing the occurrence of plasma shaking.

請求項8記載のプラズマ処理装置によれば、直流電圧が印加されて直流電流が流れる収容室内において、遮蔽部材が、構成部品の表面に沿い且つ構成部品の表面に露出するグランド電極との間に断面が長尺状の溝状空間を形成するように配置される。収容室内においてプラズマは構成部品の表面に沿って分布し、陽イオンは該プラズマからグランド電極を含む構成部品に向けて移動するが、遮蔽部材は構成部品の表面に沿うように配置されるため、該遮蔽部材は移動する陽イオンからグランド電極を遮蔽する。また、プラズマ中のラジカルは部材に付着しやすいため、該ラジカルは断面が長尺状の溝状空間の開口部近傍における両壁面に付着し、溝状空間には殆ど進入しない。したがって、溝状空間におけるグランド電極には陽イオンやラジカルが到達せず、その結果、該グランド電極には長時間に亘って陽イオンやラジカルに起因するデポ膜が形成されることがない。一方、プラズマ中の電子は自在に移動するため、溝状空間に進入してグランド電極に到達する。以上より、長時間に亘って電子のグランド電極への到達を維持することができ、もって、収容室内を流れる直流電流の値の低下を長時間に亘って抑制することができる。   According to the plasma processing apparatus of claim 8, the shielding member is between the ground electrode along the surface of the component part and exposed to the surface of the component part in the accommodation chamber in which the direct current is applied and the direct current flows. The cross section is disposed so as to form a long groove-like space. In the storage chamber, the plasma is distributed along the surface of the component, and the cation moves from the plasma toward the component including the ground electrode, but the shielding member is arranged along the surface of the component. The shielding member shields the ground electrode from moving cations. Further, since radicals in the plasma easily adhere to the member, the radicals adhere to both wall surfaces in the vicinity of the opening of the groove-like space having a long cross section, and hardly enter the groove-like space. Therefore, cations and radicals do not reach the ground electrode in the groove-like space, and as a result, no deposit film due to cations or radicals is formed on the ground electrode for a long time. On the other hand, since electrons in the plasma move freely, they enter the groove-like space and reach the ground electrode. As described above, it is possible to maintain the arrival of electrons at the ground electrode for a long time, and thus it is possible to suppress a decrease in the value of the direct current flowing through the accommodation chamber for a long time.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施の形態に係るプラズマ処理装置の概略構成を示す断面図である。このプラズマ処理装置は基板としての半導体ウエハWにエッチング処理を施すように構成されている。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the plasma processing apparatus according to the present embodiment. This plasma processing apparatus is configured to perform an etching process on a semiconductor wafer W as a substrate.

図1において、プラズマ処理装置10は半導体ウエハW(以下、単に「ウエハW」という。)を収容する略円筒形状の収容室11を有し、該収容室11は内部上方に処理空間PS(収容室内)を有する。処理空間PSには後述するプラズマが発生する。また、収容室11内にはウエハWを載置する載置台としての円柱状のサセプタ12が配置されている。収容室11の内壁側面は側壁部材13で覆われ、収容室11の内壁上面は上壁部材14で覆われる。側壁部材13及び上壁部材14はアルミニウムからなり、その処理空間PSに面する面はイットリアや所定の厚さを有するアルマイトでコーティングされている。収容室11は電気的に接地するため、側壁部材13及び上壁部材14の電位は接地電位である。また、サセプタ12は、導電性材料、例えば、アルミニウムからなる導電体部15と、該導電体部15の側面を覆う、絶縁性材料からなる側面被覆部材16(構成部品)と、該側面被覆部材16の上に載置される、石英(Qz)からなるエンクロージャー部材17とを有する。   In FIG. 1, a plasma processing apparatus 10 has a substantially cylindrical storage chamber 11 for storing a semiconductor wafer W (hereinafter simply referred to as “wafer W”). Indoor). Plasma to be described later is generated in the processing space PS. A cylindrical susceptor 12 as a mounting table on which the wafer W is mounted is disposed in the storage chamber 11. The inner wall side surface of the storage chamber 11 is covered with a side wall member 13, and the upper surface of the inner wall of the storage chamber 11 is covered with an upper wall member 14. The side wall member 13 and the upper wall member 14 are made of aluminum, and the surface facing the processing space PS is coated with yttria or alumite having a predetermined thickness. Since the storage chamber 11 is electrically grounded, the potentials of the side wall member 13 and the upper wall member 14 are ground potential. The susceptor 12 includes a conductive portion 15 made of a conductive material, for example, aluminum, a side surface covering member 16 (component) made of an insulating material that covers the side surface of the conductive portion 15, and the side surface covering member. 16 and an enclosure member 17 made of quartz (Qz).

プラズマ処理装置10では、収容室11の内側壁とサセプタ12の側面とによって、処理空間PSのガスを収容室11の外へ排気する流路として機能する排気流路18(収容室内)が形成される。この排気流路18には、多数の通気穴を有する板状部材である排気プレート19が配置される。該排気プレート19は排気流路18及び収容室11の下部空間である排気空間ESを仕切る。ここで、排気流路18は排気空間ES及び処理空間PSを連通させる。また、排気空間ESには粗引き排気管20及び本排気管21が開口する。粗引き排気管20にはDP(Dry Pump)(図示しない)が接続され、本排気管21にはTMP(Turbo Molecular Pump)(図示しない)が接続される。   In the plasma processing apparatus 10, an exhaust channel 18 (accommodating chamber) that functions as a channel for exhausting the gas in the processing space PS to the outside of the accommodating chamber 11 is formed by the inner wall of the accommodating chamber 11 and the side surface of the susceptor 12. The An exhaust plate 19 that is a plate-like member having a large number of ventilation holes is disposed in the exhaust flow path 18. The exhaust plate 19 partitions an exhaust space ES that is a lower space of the exhaust flow path 18 and the storage chamber 11. Here, the exhaust passage 18 communicates the exhaust space ES and the processing space PS. Further, the roughing exhaust pipe 20 and the main exhaust pipe 21 are opened in the exhaust space ES. A DP (Dry Pump) (not shown) is connected to the roughing exhaust pipe 20, and a TMP (Turbo Molecular Pump) (not shown) is connected to the main exhaust pipe 21.

粗引き排気管20、本排気管21、DP及びTMP等は排気装置を構成し、粗引き排気管20及び本排気管21は処理空間PSのガスを、排気流路18及び排気空間ESを介して収容室11の外部へ排気する。具体的には、粗引き排気管20は処理空間PSを大気圧から低真空状態まで減圧し、本排気管21は粗引き排気管20と協働して処理空間PSを大気圧から低真空状態より低い圧力である高真空状態(例えば、133Pa(1Torr)以下)まで減圧する。   The roughing exhaust pipe 20, the main exhaust pipe 21, DP, TMP and the like constitute an exhaust device. The rough exhaust pipe 20 and the main exhaust pipe 21 pass the gas in the processing space PS through the exhaust passage 18 and the exhaust space ES. Exhaust to the outside of the storage chamber 11. Specifically, the roughing exhaust pipe 20 depressurizes the processing space PS from atmospheric pressure to a low vacuum state, and the main exhaust pipe 21 cooperates with the roughing exhaust pipe 20 to reduce the processing space PS from the atmospheric pressure to a low vacuum state. The pressure is reduced to a high vacuum state (for example, 133 Pa (1 Torr or less)) which is a lower pressure.

サセプタ12の導電体部15には高周波電源22が整合器23を介して接続されており、該高周波電源22は、比較的高い周波数、例えば、40MHzの高周波電力を導電体部15に供給する。これにより、サセプタ12は高周波電極として機能して40MHzの高周波電力を処理空間PSに供給する。なお、整合器23は、導電体部15からの高周波電力の反射を低減して高周波電力の導電体部15への供給効率を最大にする。   A high frequency power source 22 is connected to the conductor portion 15 of the susceptor 12 via a matching unit 23, and the high frequency power source 22 supplies a relatively high frequency, for example, high frequency power of 40 MHz to the conductor portion 15. Thereby, the susceptor 12 functions as a high-frequency electrode and supplies high-frequency power of 40 MHz to the processing space PS. The matching unit 23 reduces the reflection of the high frequency power from the conductor portion 15 to maximize the supply efficiency of the high frequency power to the conductor portion 15.

また、導電体部15には、さらに他の高周波電源24が整合器25を介して接続されており、該他の高周波電源24は、高周波電源22が供給する高周波電力より低い周波数、例えば、2MHzの高周波電力を導電体部15に供給する。   Further, another high-frequency power source 24 is connected to the conductor portion 15 via a matching unit 25. The other high-frequency power source 24 has a frequency lower than the high-frequency power supplied by the high-frequency power source 22, for example, 2 MHz. Is supplied to the conductor 15.

サセプタ12の上部には、静電電極板26を内部に有する静電チャック27が配置されている。静電チャック27は或る直径を有する下部円板状部材の上に、該下部円板状部材より直径の小さい上部円板状部材を重ねた形状を呈し、静電電極板26には下部直流電源28が電気的に接続されている。サセプタ12がウエハWを載置するとき、該ウエハWは静電チャック27上に配される。このとき、静電電極板26に負の直流電圧が印加されると、ウエハWの裏面には正電位が発生するため、静電電極板26及びウエハWの裏面の間に電位差が生じ、該電位差に起因するクーロン力又はジョンソン・ラーベック(Johnsen-Rahbek)力によってウエハWは静電チャック27の上面に吸着保持される。   An electrostatic chuck 27 having an electrostatic electrode plate 26 therein is disposed on the susceptor 12. The electrostatic chuck 27 has a shape in which an upper disk-shaped member having a diameter smaller than that of the lower disk-shaped member is stacked on a lower disk-shaped member having a certain diameter. A power supply 28 is electrically connected. When the susceptor 12 places the wafer W, the wafer W is placed on the electrostatic chuck 27. At this time, when a negative DC voltage is applied to the electrostatic electrode plate 26, a positive potential is generated on the back surface of the wafer W. Therefore, a potential difference is generated between the electrostatic electrode plate 26 and the back surface of the wafer W. The wafer W is attracted and held on the upper surface of the electrostatic chuck 27 by Coulomb force or Johnson-Rahbek force resulting from the potential difference.

また、サセプタ12の上部には、サセプタ12の上面に吸着保持されたウエハWの周りを囲うように環状のフォーカスリング29が配設される。このフォーカスリング29はシリコン(Si)又はシリカ(SiO)からなり、処理空間PSに露出し、該処理空間PSのプラズマをウエハWの表面に向けて収束し、エッチング処理の効率を向上させる。また、フォーカスリング29の周りには、該フォーカスリング29の側面を保護する、石英からなる環状のカバーリング30が配置されている。 An annular focus ring 29 is disposed on the susceptor 12 so as to surround the wafer W attracted and held on the upper surface of the susceptor 12. The focus ring 29 is made of silicon (Si) or silica (SiO 2 ), is exposed to the processing space PS, converges the plasma in the processing space PS toward the surface of the wafer W, and improves the efficiency of the etching process. An annular cover ring 30 made of quartz is disposed around the focus ring 29 to protect the side surface of the focus ring 29.

サセプタ12の内部には、例えば、円周方向に延在する環状の冷媒室31が設けられる。この冷媒室31には、チラーユニット(図示せず)から冷媒用配管32を介して所定温度の冷媒、例えば、冷却水やガルデン(登録商標)液が循環供給され、当該冷媒によってサセプタ12上面に吸着保持されたウエハWの処理温度が制御される。   Inside the susceptor 12, for example, an annular refrigerant chamber 31 extending in the circumferential direction is provided. A refrigerant having a predetermined temperature, for example, cooling water or a Galden (registered trademark) liquid, is circulated and supplied to the refrigerant chamber 31 from a chiller unit (not shown) via a refrigerant pipe 32, and is supplied to the upper surface of the susceptor 12 by the refrigerant. The processing temperature of the wafer W held by suction is controlled.

さらに、サセプタ12の上面のウエハWが吸着保持される部分(以下、「吸着面」という。)には、複数の伝熱ガス供給穴33が開口している。これら複数の伝熱ガス供給穴33は、サセプタ12内部に配置された伝熱ガス供給ライン34を介して伝熱ガス供給部(図示せず)に接続され、該伝熱ガス供給部は伝熱ガスとしてのヘリウム(He)ガスを、伝熱ガス供給穴33を介して吸着面及びウエハWの裏面の間隙に供給する。   Further, a plurality of heat transfer gas supply holes 33 are opened in a portion where the wafer W on the upper surface of the susceptor 12 is adsorbed and held (hereinafter referred to as “adsorption surface”). The plurality of heat transfer gas supply holes 33 are connected to a heat transfer gas supply unit (not shown) via a heat transfer gas supply line 34 disposed inside the susceptor 12, and the heat transfer gas supply unit Helium (He) gas as gas is supplied to the gap between the adsorption surface and the back surface of the wafer W through the heat transfer gas supply hole 33.

また、サセプタ12の吸着面には、サセプタ12の上面から突出自在なリフトピンとしての複数のプッシャーピン35が配置されている。これらのプッシャーピン35は吸着面から自在に突出する。ウエハWにエッチング処理を施すためにウエハWを吸着面に吸着保持するときは、プッシャーピン35はサセプタ12に収容され、エッチング処理が施されたウエハWを収容室11から搬出するときは、プッシャーピン35は吸着面から突出してウエハWを上方へ持ち上げる。   Further, a plurality of pusher pins 35 serving as lift pins that can protrude from the upper surface of the susceptor 12 are arranged on the suction surface of the susceptor 12. These pusher pins 35 protrude freely from the suction surface. The pusher pin 35 is accommodated in the susceptor 12 when the wafer W is held by suction on the suction surface in order to perform the etching process on the wafer W, and the pusher pin is moved when the wafer W subjected to the etching process is carried out of the storage chamber 11. The pins 35 protrude from the suction surface and lift the wafer W upward.

収容室11の天井部には、サセプタ12と対向するようにシャワーヘッド36が配置されている。シャワーヘッド36はバッファ室37が内部に形成された、絶縁性材料からなる円板状のクーリングプレート38と、該クーリングプレート38に釣支される上部電極板39と、クーリングプレート38を覆う蓋体40とを備える。上部電極板39は処理空間PSにその下面が露出し、導電性材料、例えば、シリコンからなる円板状の部材である。上部電極板39の周縁部は絶縁性材料からなる環状のシールドリング41によって覆われる。すなわち、上部電極板39は、接地電位である収容室11の壁部からクーリングプレート38及びシールドリング41によって電気的に絶縁されている。   A shower head 36 is disposed on the ceiling of the storage chamber 11 so as to face the susceptor 12. The shower head 36 includes a disk-shaped cooling plate 38 made of an insulating material, in which a buffer chamber 37 is formed, an upper electrode plate 39 supported by the cooling plate 38, and a lid that covers the cooling plate 38. 40. The upper electrode plate 39 is a disk-shaped member made of a conductive material such as silicon, with the lower surface exposed to the processing space PS. The peripheral edge of the upper electrode plate 39 is covered with an annular shield ring 41 made of an insulating material. That is, the upper electrode plate 39 is electrically insulated by the cooling plate 38 and the shield ring 41 from the wall portion of the storage chamber 11 that is at the ground potential.

また、上部電極板39は上部直流電源42と電気的に接続されており、上部電極板39には負の直流電圧が印加されている。したがって、上部電極板39は処理空間PSに直流電圧を印加する。上部電極板39には直流電圧が印加されるため、上部電極板39及び上部直流電源42の間に整合器を配置する必要がなく、従来のプラズマ処理装置のように上部電極板に整合器を介して高周波電源を接続する場合に比べて、プラズマ処理装置10の構造を簡素化することができる。   The upper electrode plate 39 is electrically connected to the upper DC power source 42, and a negative DC voltage is applied to the upper electrode plate 39. Accordingly, the upper electrode plate 39 applies a DC voltage to the processing space PS. Since a DC voltage is applied to the upper electrode plate 39, it is not necessary to arrange a matching unit between the upper electrode plate 39 and the upper DC power source 42, and the matching unit is provided on the upper electrode plate as in the conventional plasma processing apparatus. The structure of the plasma processing apparatus 10 can be simplified as compared with the case where a high frequency power source is connected via the terminal.

クーリングプレート38のバッファ室37には処理ガス供給部(図示せず)からの処理ガス導入管43が接続されている。また、シャワーヘッド36は、バッファ室37を処理空間PSに連通させる複数の貫通ガス穴44を有する。シャワーヘッド36は、処理ガス導入管43からバッファ室37へ供給された処理ガスを、貫通ガス穴44を介して処理空間PSへ供給する。   A processing gas introduction pipe 43 from a processing gas supply unit (not shown) is connected to the buffer chamber 37 of the cooling plate 38. The shower head 36 also has a plurality of through gas holes 44 that allow the buffer chamber 37 to communicate with the processing space PS. The shower head 36 supplies the processing gas supplied from the processing gas introduction pipe 43 to the buffer chamber 37 to the processing space PS through the through gas hole 44.

プラズマ処理装置10は、さらに、排気流路18に配置された、断面がL字状の環状の接地リング45(グランド電極)を有する。該接地リング45は導電性材料、例えば、シリコンからなり、上部電極板39が印加する直流電圧のグランド電極として機能する。また、接地リング45は、サセプタ12の側面被覆部材16の下方においてサセプタ基部15aの側面を覆うように配置されている。すなわち、後述する遮蔽部材46が存在しないと仮定した場合にサセプタ12を側方から眺めたとき、接地リング45は恰も側面被覆部材16の表面に露出するように見える。この接地リング45には上部電極板39から放出された電子が到達し、これにより、処理空間PSに直流電流が流れる。   The plasma processing apparatus 10 further includes an annular ground ring 45 (ground electrode) that is disposed in the exhaust flow path 18 and has an L-shaped cross section. The ground ring 45 is made of a conductive material, for example, silicon, and functions as a ground electrode for a DC voltage applied by the upper electrode plate 39. The ground ring 45 is disposed below the side surface covering member 16 of the susceptor 12 so as to cover the side surface of the susceptor base portion 15a. That is, when it is assumed that the shielding member 46 described later does not exist, when the susceptor 12 is viewed from the side, the grounding ring 45 appears to be exposed on the surface of the side surface covering member 16. Electrons emitted from the upper electrode plate 39 reach the ground ring 45, and a direct current flows through the processing space PS.

このプラズマ処理装置10では、処理空間PSに高周波電力を供給することにより、該処理空間PSにおいてシャワーヘッド36から供給された処理ガスから高密度のプラズマを生成し、さらに、処理空間PSの直流電流によって生成されたプラズマを所望の状態に保ち、該プラズマによってウエハWにエッチング処理を施す。   In this plasma processing apparatus 10, by supplying high-frequency power to the processing space PS, high-density plasma is generated from the processing gas supplied from the shower head 36 in the processing space PS, and a direct current in the processing space PS is further generated. The plasma generated by the above is maintained in a desired state, and the wafer W is etched by the plasma.

ところで、生成されたプラズマ中には活性化された中性粒子であるラジカル、陽イオン及び電子が混在する。陽イオンやラジカル、特に、CF系の陽イオンやラジカルが接地リング45に到達して付着すると、該接地リング45の表面にデポ膜を形成することがある。   By the way, radicals, cations and electrons which are activated neutral particles are mixed in the generated plasma. When cations and radicals, especially CF-based cations and radicals reach and adhere to the ground ring 45, a deposit film may be formed on the surface of the ground ring 45.

一般に、部材表面をデポ膜によって覆わせないためには、(1)形成されたデポ膜をイオンによるスパッタリングで除去する方法か、(2)部材表面に陽イオンやラジカルが到達するのを防ぐ方法のいずれかを用いる。ここで、(1)の方法はスパッタリング工程を設ける必要があるため、ウエハのエッチング処理工程が複雑になり、また、スパッタされて部材表面から剥離したデポがパーティクルとなる虞もある。そこで、本実施の形態では(2)の方法によって接地リング45の表面にデポ膜が形成されるのを防止する。   In general, in order not to cover the surface of the member with a deposition film, (1) a method of removing the formed deposition film by sputtering with ions, or (2) a method of preventing cations and radicals from reaching the surface of the member. Either of these is used. Here, since it is necessary to provide a sputtering process in the method (1), the etching process of the wafer is complicated, and there is a possibility that the deposits sputtered and peeled off from the member surface become particles. Therefore, in this embodiment, the deposition film is prevented from being formed on the surface of the ground ring 45 by the method (2).

ここで、プラズマ中の陽イオン、ラジカル及び電子は以下の移動特性を有する。   Here, cations, radicals, and electrons in the plasma have the following movement characteristics.

陽イオン:プラズマから該プラズマに対向する部材に向けて移動する
ラジカル:部材の表面に捕捉され易く、その傾向は、反応性の高いラジカルで顕著である
電子:移動に方向性がなく、各電子が自在に移動する
そして、本実施の形態では、上述した陽イオン、ラジカル及び電子の移動特性を考慮して、接地リング45をプラズマから移動する陽イオンから遮蔽し且つラジカルを捕捉する部材を接地リング45の近傍に設ける。具体的は、図1における接地リング45を遮蔽する、下記に詳述する遮蔽部材46をプラズマ処理装置10の排気流路18に設ける。
Cations: move from plasma toward the member facing the plasma Radicals: easy to be trapped on the surface of the member, the tendency is remarkable with highly reactive radicals Electrons: There is no directionality in movement, each electron In this embodiment, in consideration of the cation, radical, and electron movement characteristics described above, the grounding ring 45 is shielded from the cation moving from the plasma and the member for capturing the radical is grounded. Provided in the vicinity of the ring 45. Specifically, a shielding member 46 described in detail below that shields the ground ring 45 in FIG. 1 is provided in the exhaust flow path 18 of the plasma processing apparatus 10.

図2は、図1における接地リング及び該接地リングを遮蔽する遮蔽部材の概略構成を示す拡大断面図である。   FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the grounding ring and the shielding member that shields the grounding ring in FIG. 1.

図2において、断面がL字状の接地リング45における下部延出部45a上に環状の遮蔽部材46が載置される。遮蔽部材46は絶縁性材料、例えば、石英からなり、接地リング45と同心状に配置される。また、接地リング45(遮蔽部材46)の径方向に沿う断面(すなわち、図2に示す断面)において、遮蔽部材46は、側面被覆部材16の表面に沿うように配置されて接地リング45との間に断面が長尺状の溝状空間47を形成する。ここで、排気流路18における排気の流れ(図中白抜き矢印で示す)は側面被覆部材16の表面に沿うため、上記断面において遮蔽部材46も排気の流れに沿う。溝状空間47は側面被覆部材16の表面に露出する接地リング45と排気の流れに沿う遮蔽部材46とに挟まれるため、該溝状空間47も排気の流れに沿い、遮蔽部材46は該排気の流れ及び接地リング45の間に介在する。なお、溝状空間47は排気の流れの上流に向けて開口する。   In FIG. 2, an annular shielding member 46 is placed on the lower extension 45 a of the ground ring 45 having an L-shaped cross section. The shielding member 46 is made of an insulating material, for example, quartz, and is arranged concentrically with the grounding ring 45. Further, in the cross section along the radial direction of the grounding ring 45 (shielding member 46) (that is, the cross section shown in FIG. 2), the shielding member 46 is disposed along the surface of the side surface covering member 16 and A groove-like space 47 having a long cross section is formed therebetween. Here, since the flow of exhaust gas in the exhaust flow path 18 (indicated by the white arrow in the figure) is along the surface of the side surface covering member 16, the shielding member 46 is also along the flow of exhaust gas in the cross section. Since the groove-shaped space 47 is sandwiched between the ground ring 45 exposed on the surface of the side surface covering member 16 and the shielding member 46 along the flow of exhaust, the groove-shaped space 47 also follows the flow of exhaust. Between the current flow and the ground ring 45. The groove-like space 47 opens toward the upstream of the exhaust flow.

また、溝状空間47における開口部側(以下、単に「開口部側」という。)における遮蔽部材46の端部46aは、該開口部側における接地リング45の端部45bよりも排気の流れに沿って突出する、具体的には、排気の流れの上流に向けて突出する。   Further, the end 46 a of the shielding member 46 on the opening side in the groove-like space 47 (hereinafter simply referred to as “opening side”) is more exhausted than the end 45 b of the grounding ring 45 on the opening side. It protrudes along, specifically toward the upstream of the flow of exhaust.

排気流路18では、プラズマ48が排気の流れに沿い、且つ側面被覆部材16等の構成部品の表面に沿って分布する。該プラズマ48から図中「○」で示す陽イオンが側面被覆部材16や接地リング45に向けて移動するが、遮蔽部材46が排気の流れ(すなわち、プラズマ48)及び接地リング45の間に介在するため、該遮蔽部材46は移動する陽イオンから接地リング45を遮蔽する。   In the exhaust flow path 18, the plasma 48 is distributed along the flow of the exhaust gas and along the surface of the component such as the side surface covering member 16. The cations indicated by “◯” in the figure move from the plasma 48 toward the side surface covering member 16 and the ground ring 45, but the shielding member 46 is interposed between the exhaust flow (that is, the plasma 48) and the ground ring 45. Therefore, the shielding member 46 shields the ground ring 45 from moving cations.

また、図中「△」で示すラジカルがプラズマ48から溝状空間47へ進入しようとするが、ラジカルは大凡排気の流れに沿って移動するため、ラジカルは排気の流れの上流に向けてのみ開口する溝状空間47へ進入しにくい。さらに、ラジカルは部材の表面に捕捉されやすいため、溝状空間47の開口部近傍における両壁面に付着する。その結果、ラジカルは溝状空間47には殆ど進入しない。特に、プラズマ処理装置10では、開口部側における遮蔽部材46の端部46aが、開口部側における接地リング45の端部45bよりも排気の流れの上流に向けて突出するので、ラジカルは遮蔽部材46に積極的に付着する。   Further, radicals indicated by “Δ” in the figure try to enter the groove-like space 47 from the plasma 48, but the radicals move along the flow of the exhaust gas, so the radicals are opened only upstream of the exhaust gas flow. It is difficult to enter the groove-shaped space 47 to be moved. Furthermore, since radicals are easily captured on the surface of the member, they adhere to both wall surfaces near the opening of the groove-like space 47. As a result, radicals hardly enter the groove-like space 47. In particular, in the plasma processing apparatus 10, since the end 46a of the shielding member 46 on the opening side protrudes more upstream of the exhaust flow than the end 45b of the grounding ring 45 on the opening side, the radical is a shielding member. 46 positively adheres.

したがって、溝状空間47における接地リング45のグランド電極表面45cには陽イオンやラジカルが到達せず、その結果、グランド電極表面45cには長時間に亘って陽イオンやラジカルに起因するデポ膜が形成されることがない。   Therefore, cations and radicals do not reach the ground electrode surface 45c of the ground ring 45 in the groove-like space 47, and as a result, a deposit film caused by cations and radicals is formed on the ground electrode surface 45c for a long time. It is never formed.

一方、図中「×」で示す電子は自在に移動するため、プラズマ48から溝状空間47へ進入してグランド電極表面45cに到達する。これにより、処理空間PSや排気流路18に直流電流を流すことができる。   On the other hand, since the electrons indicated by “x” in the figure move freely, they enter the groove-like space 47 from the plasma 48 and reach the ground electrode surface 45c. As a result, a direct current can flow through the processing space PS and the exhaust passage 18.

ところで、プラズマ処理装置10において、図3に示すように、溝状空間47を形成する接地リング45のグランド電極表面45c及び遮蔽部材46の間の間隙tが側面被覆部材16及びプラズマ48の間に存在するシース49の厚さtsよりも小さく設定されると、溝状空間47の開口部はプラズマ48と対向することができない。その結果、プラズマ48中の電子(図中「×」で示す。)は溝状空間47へ進入することが困難になり、電子がグランド電極表面45cへ到達しないため、処理空間PSや排気流路18に直流電粒が流れなくなる。   By the way, in the plasma processing apparatus 10, as shown in FIG. 3, the gap t between the ground electrode surface 45 c of the ground ring 45 forming the groove-like space 47 and the shielding member 46 is between the side surface covering member 16 and the plasma 48. If it is set to be smaller than the thickness ts of the existing sheath 49, the opening of the groove-like space 47 cannot face the plasma 48. As a result, electrons in the plasma 48 (indicated by “x” in the figure) are difficult to enter the groove-like space 47, and the electrons do not reach the ground electrode surface 45c. No direct current particles flow through 18.

そこで、本実施の形態では、グランド電極表面45c及び遮蔽部材46の間の間隙tがシース49の厚さtsよりも大きく設定される。これにより、溝状空間47の開口部はプラズマ48と対向することができる。なお、通常、シースの厚さは0.5mm程度であるため、上記間隙tが0.5mmよりも大きく設定される。   Therefore, in the present embodiment, the gap t between the ground electrode surface 45 c and the shielding member 46 is set to be larger than the thickness ts of the sheath 49. Thereby, the opening of the groove-like space 47 can face the plasma 48. Since the thickness of the sheath is usually about 0.5 mm, the gap t is set larger than 0.5 mm.

また、遮蔽部材46の径方向に関する厚さは、該遮蔽部材46の破損を防止して取り扱いを容易にする観点から、剛性を確保できる厚さ、例えば、5mm以上に設定される。   Further, the thickness of the shielding member 46 in the radial direction is set to a thickness that can ensure rigidity, for example, 5 mm or more from the viewpoint of preventing the shielding member 46 from being damaged and facilitating handling.

本実施の形態に係るプラズマ処理装置10によれば、排気流路18において、遮蔽部材46が、側面被覆部材16等の表面に沿うと共に排気の流れに沿い、該排気の流れ及び接地リング45の間に介在し、且つ接地リング45との間に断面が長尺状の溝状空間47を形成するように配置されるので、長時間に亘って電子のグランド電極表面45cへの到達を維持することができ、もって、処理空間PSや排気流路18を流れる直流電流の値の低下を長時間に亘って抑制することができる。   According to the plasma processing apparatus 10 according to the present embodiment, in the exhaust flow path 18, the shielding member 46 is along the surface of the side surface covering member 16 and the like and along the flow of the exhaust. Since it is disposed so as to form a groove-like space 47 having a long cross section between the ground ring 45 and the ground ring 45, the arrival of electrons to the ground electrode surface 45 c is maintained for a long time. Therefore, a decrease in the value of the direct current flowing through the processing space PS and the exhaust passage 18 can be suppressed for a long time.

また、プラズマ処理装置10では、開口部側における遮蔽部材46の端部46aが、開口部側における接地リング45の端部45bよりも排気の流れの上流に向けて突出するので、開口部から溝状空間47へ進入しようとするラジカルを、溝状空間47の開口部近傍における遮蔽部材46へ積極的に付着させることができる。その結果、グランド電極表面45cがデポ膜で覆われるのを長期間に亘って防止することができる。   Further, in the plasma processing apparatus 10, the end 46 a of the shielding member 46 on the opening side protrudes more upstream of the exhaust flow than the end 45 b of the grounding ring 45 on the opening side. Radicals that are about to enter the space 47 can be positively attached to the shielding member 46 in the vicinity of the opening of the groove space 47. As a result, it is possible to prevent the ground electrode surface 45c from being covered with the deposition film over a long period of time.

さらに、プラズマ処理装置10では、グランド電極表面45c及び遮蔽部材46の間の間隙tが0.5mmよりも大きく設定されるので、溝状空間47の開口部をプラズマ48と対向させることができ、もって、プラズマ48から上記開口部を介したグランド電極表面45cへの電子の移動を行うことができるため、処理空間PSや排気流路18へ直流電流を確実に流すことができる。   Furthermore, in the plasma processing apparatus 10, the gap t between the ground electrode surface 45c and the shielding member 46 is set to be larger than 0.5 mm, so that the opening of the groove-shaped space 47 can be opposed to the plasma 48, Accordingly, since electrons can be moved from the plasma 48 to the ground electrode surface 45c through the opening, a direct current can be reliably supplied to the processing space PS and the exhaust flow path 18.

なお、上述した遮蔽部材46は、接地リング45の下部延出部45a上に載置されたが、該遮蔽部材46に接地リング45の外周と係合する係合部を設け、接地リング45及び遮蔽部材46を係合させてもよい。   The shielding member 46 described above is placed on the lower extension 45a of the grounding ring 45. However, the shielding member 46 is provided with an engaging part that engages with the outer periphery of the grounding ring 45, and the grounding ring 45 and The shielding member 46 may be engaged.

接地リング45及び遮蔽部材46は排気流路18の排気プレート19近傍に設けられたが、プラズマの近傍であれば処理空間PSや排気流路18の何処に設けてもよい。但し、断面が長尺状の溝状空間を接地リングと共に形成する遮蔽部材が排気の流れに沿うか、構成部品の表面に沿う必要がある。   The ground ring 45 and the shielding member 46 are provided in the vicinity of the exhaust plate 19 of the exhaust passage 18, but may be provided anywhere in the processing space PS and the exhaust passage 18 as long as they are in the vicinity of the plasma. However, the shielding member that forms the groove-like space having a long cross section together with the grounding ring needs to follow the flow of exhaust gas or the surface of the component.

また、接地リング45はシリコンから構成されたが、シリコンカーバイトで構成してもよく、遮蔽部材46もクォーツだけでなく、表面に絶縁膜が溶射された金属部材によって構成してもよい。   Although the ground ring 45 is made of silicon, it may be made of silicon carbide, and the shielding member 46 may be made of not only quartz but also a metal member having an insulating film sprayed on the surface.

さらに、グランド電極としては接地リング45のような環状部材に限られず、サセプタ12の周りに配置された複数の導電性部材によってグランド電極を構成してもよい。   Further, the ground electrode is not limited to the annular member such as the ground ring 45, and the ground electrode may be constituted by a plurality of conductive members arranged around the susceptor 12.

なお、上述したプラズマ処理装置10では、サセプタ12の導電体部15に2種類の高周波電力を供給したが、サセプタ12の導電体部15及びシャワーヘッド36の上部電極板39にそれぞれ1種類の高周波電力を供給してもよい。この場合にも、上述した効果と同様の効果が得られる。   In the plasma processing apparatus 10 described above, two types of high frequency power are supplied to the conductor portion 15 of the susceptor 12, but one type of high frequency power is supplied to the conductor portion 15 of the susceptor 12 and the upper electrode plate 39 of the shower head 36. Electric power may be supplied. In this case, the same effect as described above can be obtained.

次に、本発明の実施例について説明する。   Next, examples of the present invention will be described.

まず、本発明者は、プラズマ処理装置10における遮蔽部材46の有無が、処理空間PSを流れる直流電流の値の低下速度(劣化速度)に与える影響について確認した。   First, the inventor confirmed the influence of the presence or absence of the shielding member 46 in the plasma processing apparatus 10 on the rate of decrease (deterioration rate) of the value of the direct current flowing through the processing space PS.

実施例1
プラズマ処理装置10において接地リング45のグランド電極表面45c及び遮蔽部材46の間の間隙tを2.5mmに設定し、開口部側における遮蔽部材46の端部46aの開口部側における接地リング45の端部45bからの突出量T(図2参照。以下、単に「遮蔽部材46の突出量T」という。)を0mmに設定した。
Example 1
In the plasma processing apparatus 10, the gap t between the ground electrode surface 45 c of the ground ring 45 and the shielding member 46 is set to 2.5 mm, and the ground ring 45 on the opening side of the end portion 46 a of the shielding member 46 on the opening side is set. The protrusion amount T from the end 45b (see FIG. 2, hereinafter simply referred to as “the protrusion amount T of the shielding member 46”) was set to 0 mm.

その後、当該プラズマ処理装置10においてウエハWへのエッチング処理を繰り返し、各エッチング処理において処理空間PSを流れる直流電流の値を測定し、該測定された直流電流の値を図4のグラフに「×」で示した。そして、図4のグラフにおける実施例1の直流電流値の低下速度(以下、単に「低下速度」という。)の近似式を算出したところ、下記式(1)が得られた。   Thereafter, the plasma processing apparatus 10 repeats the etching process on the wafer W, measures the value of the direct current flowing through the processing space PS in each etching process, and displays the measured direct current value in the graph of FIG. ". Then, an approximate expression of the rate of decrease of the direct current value of Example 1 in the graph of FIG. 4 (hereinafter simply referred to as “decrease rate”) was calculated, and the following equation (1) was obtained.

直流電流値 = −1.75×10−5×ウエハ処理枚数+1.33 … (1)
ここで、「−1.75×10−5」が低下速度に該当する。
DC current value = -1.75 × 10 −5 × number of processed wafers + 1.33 (1)
Here, “−1.75 × 10 −5 ” corresponds to the decrease rate.

実施例2
プラズマ処理装置10において間隙tを3.5mmに設定し、遮蔽部材46の突出量Tを3.0mmに設定した。
Example 2
In the plasma processing apparatus 10, the gap t was set to 3.5 mm, and the protrusion amount T of the shielding member 46 was set to 3.0 mm.

その後、実施例1と同様に、当該プラズマ処理装置10においてウエハWへのエッチング処理を繰り返し、各エッチング処理において処理空間PSを流れる直流電流の値を測定し、該測定された直流電流の値を図4のグラフに「△」で示した。そして、図4のグラフにおける実施例2の低下速度の近似式を算出したところ、下記式(2)が得られた。   Thereafter, similarly to the first embodiment, the plasma processing apparatus 10 repeatedly performs the etching process on the wafer W, measures the value of the direct current flowing through the processing space PS in each etching process, and determines the measured direct current value. Indicated by “Δ” in the graph of FIG. And when the approximate expression of the decreasing speed of Example 2 in the graph of FIG. 4 was computed, following formula (2) was obtained.

直流電流値 = −6.04×10−6×ウエハ処理枚数+1.39 … (2)
ここで、「−6.04×10−6」が低下速度(劣化速度)に該当する。
DC current value = −6.04 × 10 −6 × number of processed wafers + 1.39 (2)
Here, “−6.04 × 10 −6 ” corresponds to the decrease rate (deterioration rate).

比較例1
プラズマ処理装置10において遮蔽部材46を取り除き、実施例1と同様に、当該プラズマ処理装置10においてウエハWへのエッチング処理を繰り返し、各エッチング処理において処理空間PSを流れる直流電流の値を測定し、該測定された直流電流の値を図4のグラフに「○」で示した。そして、図4のグラフにおける比較例1の低下速度の近似式を算出したところ、下記式(3)が得られた。
Comparative Example 1
In the plasma processing apparatus 10, the shielding member 46 is removed, and in the same manner as in the first embodiment, the etching process on the wafer W is repeated in the plasma processing apparatus 10, and the value of the direct current flowing through the processing space PS in each etching process is measured. The measured direct current value is indicated by “◯” in the graph of FIG. And when the approximate formula of the decreasing speed of the comparative example 1 in the graph of FIG. 4 was computed, following formula (3) was obtained.

直流電流値 = −1.21×10−4×ウエハ処理枚数+1.44 … (3)
ここで、「−1.21×10−4」が低下速度(劣化速度)に該当する。
DC current value = −1.21 × 10 −4 × number of processed wafers + 1.44 (3)
Here, “−1.21 × 10 −4 ” corresponds to the decrease rate (deterioration rate).

図4のグラフにおいて、実施例1,2及び比較例1の直流電流低下を比較すると、実施例1の低下速度は比較例1の低下速度の約1/7に改善され、さらに、実施例2の低下速度は比較例1の低下速度の約1/20に改善されたことが分かった。   In the graph of FIG. 4, when the direct current reductions of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 are compared, the reduction rate of Example 1 is improved to about 1/7 of the reduction rate of Comparative Example 1, and further, Example 2 It was found that the rate of decrease was improved to about 1/20 of the rate of decrease in Comparative Example 1.

次に、本発明者は、間隙tが直流電流値の低下速度に与える影響について確認した。   Next, the present inventor confirmed the influence of the gap t on the rate of decrease of the direct current value.

実施例3
プラズマ処理装置10において間隙tを4.0mmに設定し、遮蔽部材46の突出量Tを3.0mmに設定した。
Example 3
In the plasma processing apparatus 10, the gap t was set to 4.0 mm, and the protrusion amount T of the shielding member 46 was set to 3.0 mm.

その後、実施例1と同様に、当該プラズマ処理装置10においてウエハWへのエッチング処理を繰り返し、各エッチング処理において処理空間PSを流れる直流電流の値を測定し、該測定された直流電流の値を図5のグラフに「□」で示した。   Thereafter, similarly to the first embodiment, the plasma processing apparatus 10 repeatedly performs the etching process on the wafer W, measures the value of the direct current flowing through the processing space PS in each etching process, and determines the measured direct current value. Indicated by “□” in the graph of FIG.

実施例4
プラズマ処理装置10において間隙tを5.0mmに設定し、遮蔽部材46の突出量Tを3.0mmに設定した。
Example 4
In the plasma processing apparatus 10, the gap t was set to 5.0 mm, and the protrusion amount T of the shielding member 46 was set to 3.0 mm.

その後、実施例1と同様に、当該プラズマ処理装置10においてウエハWへのエッチング処理を繰り返し、各エッチング処理において処理空間PSを流れる直流電流の値を測定し、該測定された直流電流の値を図5のグラフに「×」で示した。   Thereafter, similarly to the first embodiment, the plasma processing apparatus 10 repeatedly performs the etching process on the wafer W, measures the value of the direct current flowing through the processing space PS in each etching process, and determines the measured direct current value. In the graph of FIG.

また、実施例2(間隙tが3.5mm)における測定された直流電流の値も図5のグラフに「△」で示した。   The measured direct current value in Example 2 (gap t is 3.5 mm) is also indicated by “Δ” in the graph of FIG.

図5のグラフにおいて、実施例2,3,4の直流電流の値を比較すると、いずれの実施例においても直流電流の値は殆ど変化することなく、直流電流値の低下速度はいずれの実施例でもほぼ0であることが分かった。   In the graph of FIG. 5, when the DC current values of Examples 2, 3, and 4 are compared, the DC current value hardly changes in any of the Examples, and the rate of decrease in the DC current value is any of the Examples. But it turned out to be almost zero.

以上、実施例1〜4より、間隙tが2.5mm以上且つ5.0mm以下であれば、処理空間PSを流れる直流電流の値の低下を長時間に亘って抑制することができることが分かった。これは、間隙tを2.5mm〜5.0mmのいずれかに設定することで、溝状空間47へのラジカルの進入を防止しつつ、該溝状空間47への電子の進入を阻害することがないためと推察された。   As described above, from Examples 1 to 4, it was found that if the gap t is 2.5 mm or more and 5.0 mm or less, a decrease in the value of the direct current flowing in the processing space PS can be suppressed for a long time. . This is to prevent the entry of electrons into the grooved space 47 while preventing the entry of radicals into the grooved space 47 by setting the gap t to any of 2.5 mm to 5.0 mm. It was guessed that there was not.

また、間隙tが大きくなると、溝状空間47にラジカルが進入し易くなり、グランド電極表面45cにデポ膜が形成されて処理空間PSを流れる直流電流の値が低下する虞があるが、実施例4に示すように、間隙tが5.0mmであっても直流電流の値は殆ど変化しなかったことから、少なくとも間隙tが5.0mmであれば、ラジカルは溝状空間47の奥方へ進入してグランド電極表面45cに到達する前に、溝状空間47の開口部近傍における両壁面に付着することが分かった。ここで、遮蔽部材46の排気の流れに沿う長さL(図2参照。)は15mmであることから、溝状空間47の断面におけるアスペクト比は3.0である。したがって、溝状空間47の断面におけるアスペクト比が3.0以上であれば、ラジカルは溝状空間47の奥方に進入せず、もって、グランド電極表面45cの全面がデポ膜で覆われるのを長期間に亘って防止することができるのが分かった。   In addition, when the gap t is increased, radicals easily enter the groove-like space 47, and a deposition film is formed on the ground electrode surface 45c, which may reduce the value of the direct current flowing through the processing space PS. As shown in FIG. 4, even when the gap t is 5.0 mm, the value of the direct current hardly changed. Therefore, at least if the gap t is 5.0 mm, the radical enters the depth of the groove-like space 47. As a result, it was found that, before reaching the ground electrode surface 45 c, it adheres to both wall surfaces in the vicinity of the opening of the groove-like space 47. Here, since the length L (see FIG. 2) along the flow of the exhaust gas of the shielding member 46 is 15 mm, the aspect ratio in the cross section of the groove-like space 47 is 3.0. Therefore, if the aspect ratio in the cross section of the groove-like space 47 is 3.0 or more, radicals do not enter the depth of the groove-like space 47, and the entire surface of the ground electrode surface 45c is covered with the deposition film. It has been found that it can be prevented over time.

ところで、間隙tが小さくなるか、溝状空間47の断面におけるアスペクト比が大きくなる(すなわち、遮蔽部材46の突出量Tが大きくなる)と、溝状空間47へはラジカルだけでなく電子も進入しにくくなる。電子が進入しにくくなると、処理空間PSに直流電流が流れにくくなる。そこで、本発明者は間隙tや突出量Tが直流電流の流れ易さに与える影響を検討した。   By the way, when the gap t is reduced or the aspect ratio in the cross section of the grooved space 47 is increased (that is, the protruding amount T of the shielding member 46 is increased), not only radicals but also electrons enter the grooved space 47. It becomes difficult to do. If electrons are difficult to enter, direct current is less likely to flow through the processing space PS. Therefore, the present inventor examined the influence of the gap t and the protrusion amount T on the ease of flow of the direct current.

具体的には、処理空間PSにおいて直流電流が流れにくくなると処理空間PSのプラズマが揺らぐことから、間隙tや突出量Tの値を種々の値に変更してプラズマの揺れを観測した。   Specifically, since the plasma in the processing space PS fluctuates when it becomes difficult for a direct current to flow in the processing space PS, the values of the gap t and the protrusion amount T are changed to various values, and the plasma fluctuation is observed.

実施例5〜13
まず、新品の接地リング45を備えるプラズマ処理装置10において、エッチング処理の際、間隙tや突出量Tの値を種々の値に変更してプラズマの揺れを観測した。そして、観測した結果を図6に示す表にまとめた。
Examples 5-13
First, in the plasma processing apparatus 10 including the new grounding ring 45, during the etching process, the values of the gap t and the protrusion amount T were changed to various values, and plasma fluctuations were observed. The observation results are summarized in the table shown in FIG.

図6の表より、間隙tが大きくなるほどプラズマの揺れは発生しにくく、間隙tが3.5mmであれば、あまりプラズマの揺れは発生しないことが分かった。これは、接地リング45と遮蔽部材46が形成する空間の開口部が広くなり、該空間へ電子が円滑に進入することができるためと推察された。   From the table of FIG. 6, it was found that as the gap t becomes larger, the plasma does not easily sway, and if the gap t is 3.5 mm, the plasma sway does not occur much. This is presumed to be because the opening of the space formed by the grounding ring 45 and the shielding member 46 becomes wide and electrons can smoothly enter the space.

また、接地リング45と遮蔽部材46が形成する空間が断面L字状であるとプラズマの揺れが発生し易い一方、少なくとも該空間が溝状空間であれば、プラズマの揺れが発生しないことも分かった。   It is also found that if the space formed by the ground ring 45 and the shielding member 46 has an L-shaped cross section, plasma fluctuations are likely to occur, but if at least the space is a grooved space, plasma fluctuations do not occur. It was.

以上より、接地リング45及び遮蔽部材46が溝状空間を形成し、接地リング45及び遮蔽部材46の間の間隙tが3.5mm以上であれば、プラズマの揺れの発生を防止することができることが分かった。   As described above, if the grounding ring 45 and the shielding member 46 form a groove-like space and the gap t between the grounding ring 45 and the shielding member 46 is 3.5 mm or more, it is possible to prevent the occurrence of plasma fluctuation. I understood.

実施例14〜20
次に、プラズマ処理装置10において、ウエハWのエッチング処理を50時間行った後、エッチング処理の際、間隙tや突出量Tの値を種々の値に変更してプラズマの揺れを観測した。そして、観測した結果を図7に示す表にまとめた。
Examples 14-20
Next, in the plasma processing apparatus 10, after etching the wafer W for 50 hours, during the etching process, the values of the gap t and the protrusion amount T were changed to various values, and plasma fluctuations were observed. The observation results are summarized in the table shown in FIG.

図7の表より、突出量Tが大きくなるほどプラズマの揺れが発生し易いことが分かった。これは、突出量Tが大きいと遮蔽部材46の端部46aが溝状空間47への電子の進入を阻害するためであると推察された。特に、間隙tが4.0mmである場合、突出量Tが6.5mmだとプラズマの揺れが発生するのに対し、突出量Tが3mmだとプラズマの揺れが発生しないことから、突出量Tは3mm以下であるのが好ましいのが分かった。   From the table of FIG. 7, it was found that the greater the protrusion amount T, the easier the plasma sway. This is presumed to be because the end portion 46 a of the shielding member 46 hinders the entry of electrons into the groove-like space 47 when the protruding amount T is large. In particular, when the gap t is 4.0 mm, the plasma fluctuation occurs when the protrusion amount T is 6.5 mm, whereas the plasma fluctuation does not occur when the protrusion amount T is 3 mm. Has been found to be preferably 3 mm or less.

以上より、突出量Tが3mm以下であれば、プラズマの揺れの発生を防止することができることが分かった。   From the above, it has been found that if the protrusion amount T is 3 mm or less, the occurrence of plasma fluctuation can be prevented.

なお、図7の表においても、図6の表と同様に、間隙tが大きくなるほどプラズマの揺れは発生しにくいことが確認された。   In the table of FIG. 7, as in the table of FIG. 6, it was confirmed that the fluctuation of the plasma is less likely to occur as the gap t becomes larger.

本発明の実施の形態に係るプラズマ処理装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the plasma processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図1における接地リング及び該接地リングを遮蔽する遮蔽部材の概略構成を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows schematic structure of the grounding ring in FIG. 1, and the shielding member which shields this grounding ring. シースの厚さとグランド電極表面及び遮蔽部材の間の間隙との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the thickness of a sheath, and the clearance gap between a ground electrode surface and a shielding member. 遮蔽部材の有無が処理空間内を流れる直流電流の値の低下速度に与える影響 を示すグラフである。It is a graph which shows the influence which the presence or absence of a shielding member has on the fall rate of the value of the direct current which flows in the processing space. グランド電極表面及び遮蔽部材の間の間隙が処理空間内を流れる直流電流の値の低下速度に与える影響を示すグラフである。It is a graph which shows the influence which the clearance gap between the surface of a ground electrode and a shielding member has on the fall rate of the value of the direct current which flows in the process space. 新品の接地リングを備えるプラズマ処理装置において、グランド電極表面及び遮蔽部材の間の間隙や遮蔽部材の端部の突出量の値を種々の値に変更してプラズマの揺れを観測した結果をまとめた表である。In the plasma processing equipment with a new grounding ring, the results of observing plasma fluctuation by changing the gap between the ground electrode surface and the shielding member and the protruding amount of the end of the shielding member to various values are summarized. It is a table. エッチング処理を50時間行ったプラズマ処理装置において、グランド電極表面及び遮蔽部材の間の間隙や遮蔽部材の端部の突出量の値を種々の値に変更してプラズマの揺れを観測した結果をまとめた表である。Summary of the results of observing plasma fluctuations by changing the values of the gap between the ground electrode surface and the shielding member and the protruding amount of the end of the shielding member to various values in the plasma processing apparatus that has been etched for 50 hours It is a table.

符号の説明Explanation of symbols

W ウエハ
PS 処理空間
10 プラズマ処理装置
11 収容室
12 サセプタ
16 側面被覆部材
18 排気流路
39 上部電極板
42 上部直流電源
45 接地リング
45c グランド電極表面
46 遮蔽部材
46a 端部
47 溝状空間
48 プラズマ
49 シース
W Wafer PS Processing space 10 Plasma processing apparatus 11 Storage chamber 12 Susceptor 16 Side surface covering member 18 Exhaust flow path 39 Upper electrode plate 42 Upper DC power supply 45 Grounding ring 45c Ground electrode surface 46 Shielding member 46a End portion 47 Grooved space 48 Plasma 49 sheath

Claims (18)

基板を収容してプラズマ処理を施す収容室と、
前記収容室内に配置され、前記基板を載置する載置台と、
通気穴を有し、前記載置台の下側外周に配置されて前記収容室を処理空間と排気空間とに仕切る排気プレートと、
前記載置台設けられ、高周波電力供給され第1の電極と、
前記載置台に載置された基板と対向するように前記収容室の上壁に設けられ、直流電圧印加され第2の電極と、
前記第1の電極の下部を覆うように前記処理空間に配置される、前記第2の極に対するグランド電極と、
前記収容室内を排気する排気装置とを備えるプラズマ処理装置であって、
前記処理空間において前記通気穴へ向かう排気の流れに沿い、該排気の流れ前記グランド電極の間に介在し、且つ前記グランド電極との間に断面が長尺状の溝状空間が該長尺状の断面の短辺が前記排気の流れの上流に向けて開口して形成されるように前記収容室内に配置される遮蔽部材を備えることを特徴とするプラズマ処理装置。
A storage chamber for storing a substrate and performing plasma treatment;
A mounting table disposed in the housing chamber and mounting the substrate;
An exhaust plate that has a vent hole and is disposed on the lower outer periphery of the mounting table to partition the storage chamber into a processing space and an exhaust space;
Provided the mounting table, a first electrode high-frequency power Ru is supplied,
Provided on the upper wall of the housing chamber so as to face the substrate placed on the mounting table, and a second electrode to which a DC voltage is Ru is applied,
And a ground electrode wherein is arranged in the processing space so as to cover the lower portion of the first electrode, against the second electrodes,
A plasma processing apparatus comprising an exhaust device for exhausting the storage chamber,
Wherein in the processing space along the flow of exhaust toward said vent holes, interposed between the ground electrode and the flow of the exhaust gas, and, in cross-section elongated groove-shaped space between the ground electrode is the the plasma processing apparatus characterized in that it comprises a shielding member which short sides of the elongated cross section is disposed in the housing chamber so that the formed opening toward the upstream of the flow of the exhaust.
基板を収容してプラズマ処理を施す収容室と、A storage chamber for storing a substrate and performing plasma treatment;
前記基板を載置し、導電体部に高周波電圧が供給されることで前記収容室内の処理空間に高周波電力を供給する第1の電極と、A first electrode that mounts the substrate and supplies high-frequency power to a processing space in the accommodation chamber by supplying a high-frequency voltage to the conductor;
前記第1の電極に対向して配置され、直流電圧が印加される第2の電極と、A second electrode disposed opposite to the first electrode to which a DC voltage is applied;
前記処理空間からガスを前記収容室の外へ排気する流路を前記収容室の側壁と前記第1の電極の側壁とにより形成する排気流路と、An exhaust flow path that forms a flow path for exhausting gas from the processing space to the outside of the storage chamber by a side wall of the storage chamber and a side wall of the first electrode;
前記第1の電極の下方を覆うように前記排気流路に配置され、前記第2の電極に印加された直流電圧に対するグランド電極とを備えプラズマ処理装置であって、A plasma processing apparatus comprising: a ground electrode for a direct current voltage applied to the second electrode, disposed in the exhaust flow path so as to cover a lower portion of the first electrode;
前記グランド電極と間に溝状空間が形成されるように前記グランド電極を囲う遮蔽部材を備え、前記溝状空間は前記排気の流れの上流に向けて開口することを特徴とするプラズマ処理装置。A plasma processing apparatus, comprising: a shielding member that surrounds the ground electrode so that a groove-like space is formed between the ground electrode, and the groove-like space opens toward the upstream of the exhaust flow.
前記グランド電極は、環状で、断面がL字形状を有することを特徴とする請求項2記載のプラズマ処理装置。The plasma processing apparatus according to claim 2, wherein the ground electrode has an annular shape and has an L-shaped cross section. 前記導電体部を覆うように配置された、絶縁性材料からなる被覆部材を更に備えることを特徴とする請求項2又は3記載のプラズマ処理装置。The plasma processing apparatus according to claim 2, further comprising a covering member made of an insulating material and disposed so as to cover the conductor portion. 前記排気流路に配置された、多数の通気孔を有する板状の排気プレートを更に備えることを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。5. The plasma processing apparatus according to claim 2, further comprising a plate-shaped exhaust plate having a large number of ventilation holes arranged in the exhaust flow path. 前記溝状空間の開口部側における前記遮蔽部材の端部は、前記開口部側における前記グランド電極の端部よりも前記排気の流れに沿って突出することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。6. The end of the shielding member on the opening side of the groove-shaped space protrudes along the flow of the exhaust gas from the end of the ground electrode on the opening side. The plasma processing apparatus of any one of Claims. 前記開口部側における前記遮蔽部材の端部の、前記開口部側における前記グランド電極の端部に対する突出量は3mm以下であることを特徴とする請求項6記載のプラズマ処理装置。The plasma processing apparatus according to claim 6, wherein a protruding amount of an end portion of the shielding member on the opening side with respect to an end portion of the ground electrode on the opening side is 3 mm or less. 基板を収容してプラズマ処理を施す収容室と、
前記収容室内に配置され、前記基板を載置する載置台と、
前記載置台設けられ、高周波電力供給され第1の電極と、
前記載置台に載置された基板と対向するように前記収容室の上壁に設けられ、直流電圧印加され第2の電極と、
前記収容室内に設けられた構成部品の表面に露出する、前記第2の極に対するグランド電極と、
前記収容室内を排気する排気装置とを備えるプラズマ処理装置であって、
前記収容室内において、前記構成部品の表面に沿い且つ前記グランド電極との間に断面が長尺状の溝状空間が該長尺状の断面の短辺が前記排気の流れの上流に向けて開口して形成されるように配置される遮蔽部材を備えることを特徴とするプラズマ処理装置。
A storage chamber for storing a substrate and performing plasma treatment;
A mounting table disposed in the housing chamber and mounting the substrate;
Provided the mounting table, a first electrode high-frequency power Ru is supplied,
Provided on the upper wall of the housing chamber so as to face the substrate mounted on the mounting table, and a second electrode to which a DC voltage is Ru is applied,
Exposed on the surface of the component provided in the housing chamber, and the ground electrode against the front Stories second electrodes,
A plasma processing apparatus comprising an exhaust device for exhausting the storage chamber,
In the storage chamber, a groove-like space having a long cross section is formed along the surface of the component and between the ground electrode, and a short side of the long cross section is opened toward the upstream of the flow of the exhaust gas. the plasma processing apparatus characterized in that it comprises a shielding member disposed so that formed by.
前記溝状空間を形成する前記グランド電極前記遮蔽部材の間の間隙は0.5mmよりも大きいことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 8 gap between the shielding member and the ground electrode forming the groove-shaped space may be greater than 0.5 mm. 前記間隙は2.5mm以上且つ5.0mm以下であることを特徴とする請求項記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 9, wherein the gap is 2.5 mm or more and 5.0 mm or less. 前記間隙は3.5mm以上であることを特徴とする請求項10記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 10 , wherein the gap is 3.5 mm or more. 前記溝状空間の断面におけるアスペクト比は3.0以上であることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein the aspect ratio in the cross section of the groove-shaped space is 3.0 or more. 基板を収容してプラズマ処理を施す収容室と、A storage chamber for storing a substrate and performing plasma treatment;
前記収容室内に設けられ、前記基板を載置するサセプタと、A susceptor provided in the housing chamber and on which the substrate is placed;
前記サセプタに対向して配置されたシャワーヘッドと、A shower head disposed opposite the susceptor;
前記サセプタに備えられ、高周波電力が供給される第1の電極と、A first electrode provided in the susceptor and supplied with high-frequency power;
前記シャワーヘッドに備えられ、直流電圧が印加される第2の電極と、A second electrode provided in the showerhead to which a DC voltage is applied;
前記収容室の内側壁と前記サセプタの側面との間に形成された排気流路と、An exhaust passage formed between the inner wall of the storage chamber and the side surface of the susceptor;
前記排気流路内に配置され、前記第2の電極に対するグランド電極と、A ground electrode disposed in the exhaust flow path, with respect to the second electrode;
前記排気流路を通じて前記収容室内のガスを外部へ排気する排気装置とを備えるプラズマ処理装置であって、A plasma processing apparatus comprising an exhaust device that exhausts the gas in the accommodation chamber to the outside through the exhaust flow path,
前記排気流路内での排気の流れと前記グランド電極との間に介在する遮蔽部材を備え、前記遮蔽部材は、前記グランド電極との間に所定間隙を置いて配置され、前記排気流れ方向における高さがグランド電極よりも高いことを特徴とするプラズマ処理装置。A shielding member interposed between the exhaust flow in the exhaust flow path and the ground electrode, and the shielding member is disposed with a predetermined gap between the ground electrode and in the exhaust flow direction. A plasma processing apparatus having a height higher than that of a ground electrode.
前記サセプタの側面は被覆部材により被覆されており、The side surface of the susceptor is covered with a covering member,
前記グランド電極は、前記サセプタの前記被覆部材の表面に露出することを特徴とする請求項13記載のプラズマ処理装置。The plasma processing apparatus according to claim 13, wherein the ground electrode is exposed on a surface of the covering member of the susceptor.
前記開口部側における前記遮蔽部材の端部の、前記開口部側における前記グランド電極の端部に対する突出量は3mm以下であることを特徴とする請求項13又は14記載のプラズマ処理装置。The plasma processing apparatus according to claim 13, wherein an amount of protrusion of the end of the shielding member on the opening side with respect to the end of the ground electrode on the opening side is 3 mm or less. 前記グランド電極は、シリコン又はシリコンカーバイトであることを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the ground electrode is silicon or silicon carbide. 前記遮蔽部材は、石英又は絶縁膜が溶射された金属部材であることを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the shielding member is a metal member sprayed with quartz or an insulating film. 前記遮蔽部材は前記グランド電極と同心状に配置されることを特徴とする請求項1乃至17のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the shielding member is disposed concentrically with the ground electrode.
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